Aula 7 Anticorpos & Receptores de linfocitos

Texto

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Curso de Ciencias Biologicas

Disciplina BMI-296 – Imunologia basica

Alessandra Pontillo

Lab. Imunogenetica/Dep.Imunologia/ICB/USP

Aula 7 – Anticorpos &

Receptores de linfocitos

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IMUNIDADE ADAPTATIVA

Linfocitos T

helper (Th); CD4+

citotoxicos (CTL);

CD8+

TCR

Reconhecimento mediado pelo MHC

Imunidade adquirida

Linfocitos B AC/BCR

Reconhecimento direto

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Linfocitos B

Ig Secretadas pelos linfocitos B (anticorpos) e

residentes na circulaçao, nos tecidos e nas mucosas onde neutralizam toxinas, impedem a entrada e a disseminaçao de patogenos e eliminam micro- orgamismos = receptores de Ag + açao efetora Ig Ligadas a membrana na superficie dos

linfocitos B = receptor da celula B (BCR)

ANTICORPOS

AC/BCR reconhecem

- proteinas, polissacarideos, acidos nucleicos - Epitopo linear ou conformacional

- Tamanho: 4-8 AA

Reconhecimento nos Linfocitos B

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Todos os AC compartilham uma estrutura comum de 4 cadeias polipeptidicas 2 cadeias leves (L) identicas

2 cadeias pesadas (H) identicas

Forma a Y com 2 sitios de ligaçao de Ag (formada por dominios N -erminal das L e H) e 1 regiao que não esta envolvida na ligaçao de Ag mas na funçao efetora do AC ou na ligaçao a membrana no caso do BCR (formada por dominios C- terminais L e H)

Costant region (C) Limited variation

L: κ or λ H: 𝝰, Ɣ, δ, ε,, μ

Anticorpos e BCR (linfocitos B)

Fc

Variable region (V) 100-110 AA High variable!

≠ in cada AC

Interaçao com Ag

Regioes de 10 AA que determinam a complementariedade

ao Ag

atraves das CDR

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Existem 5 diferentes estruturas (sequencias AA) das regioes C da cadeia pesada (CH) - Cadeia µ à IgM

- Cadeia δ à IgD

- Cadeia γ à IgG (γ1-4 à IgG1-4) - Cadeia ε à IgE

- Cadeia α à IgA (α1=IgA1 e α2=IgA2)

Anticorpos e BCR (linfocitos B)

Isotiposà classe do AC

CADEIAS PESADAS e REGIAO CONSTANTE DO AC

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Anticorpos e BCR (linfocitos B)

• Estrutura das 5 classes de AC

• Diferentes isotipos realizam diferentes funçoes efetoras

IgG IgD IgE

IgA IgM

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Anticorpos e BCR (linfocitos B)

Splicing alternativo do transcrito da cadeia pesada origina forma secretada ou de membrana do receptor

H H

V

H

C

H

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BCR (linfocitos B)

Ag

BCR

NFAT NF-kB AP-1 Sobrevivencia do LB Ativaçao imunologica

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Como os rec com uma infinidade de especificidades são codificados por um n finito de genes?

1955-Jerne 1957-Burnet 1958-Nossal 1976-Tonegawa

ü Os genes para regioes variaveis de Igs são herdados como grupos de segmentos genicos, cada um codificando uma

parte da regiao variavel de uma das cadeias polipeptidicas de Ig

ü No desenvolvimento dos linfocitos esses segmentos genicos são irreversibilmente ligados por uma recombinaçao do DNA para formar um segmento de DNA que codifica uma regiao variavel completa

ü A reuniao de um n grande de diferentes segmentos genicos è combinatoria (108), aleatoria e clone-especifica

Origem da especificidade

RECOMBINACAO SOMATICA +

HIPERMUTACAO SOMATICA

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Anticorpos e BCR (linfocitos B)

RECOMBINACAO SOMATICA DA CADEIA LEVE

O gene da cadeia leve codifica 3 familias de segmentos de DNA (V, J e C) A junçao de 1 segmento V + 1 J com uma regiao C forma o GENE da

cadeia leve DNA

DNA

Linfocito B em desenvolvimento

Linfocito B pronto

Muitos segmentos V Poucas regioes C

O mesmo segmento V pode ser encontrado conjunto a diferentes regioes C

300 genes VL(ka) 1000 V genes da CH 30 genes da VL(lambda)

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Anticorpos e BCR (linfocitos B)

RECOMBINACAO SOMATICA CADEIA H

O gene da cadeia H codifica 4 familias de segmentos de DNA (V, D, J e C) A junçao de 1 segmento V + + 1 D + 1 J com uma regiao C forma o GENE da cadeia pesada

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Anticorpos e BCR (linfocitos B)

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Mecanismo de recombinaçao

Cadeia leve (L)

Cadeia pesada (H)

RSS (sequencia de sinal de recombinaçao)

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Mecanismo de recombinaçao

RSS (sequencia de sinal de recombinaçao)

RAG1/2

TdT

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Mecanismo de recombinaçao

RAG1/2

TdT

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Recombinaçao & sintese de AC

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Segmentos hipervariaveis (≈ 10 AA) ou Regioes Determinantes de

Complementariedade (CDRs) dos dominios V das cadeias pesada (VH) e leve (VL) geram o sitio de ligaçao ao Ag

Ag

ANTICORPOS

CDRs e hipervariabilidade

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Os CDR sao as regioes mais variaveis (diferentes AA) dentre de VH e VL

Os CDR3 sao os mais variaveis entre os CDR

CDRs e hipervariabilidade

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Hipermutaçao somatica

AID

E’ possivel aumentar ainda a variabilidade da V introduzindo mutaçoes aleatorias nas CDR

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HIPERMUTACAO SOMATICA

Os genes rearanjados dos AC são ainda modificados após o encontro com o Ag por hipermutaçao somatica e seleçao antigenica

RECOMBINACAO SOMATICA

Cada molecula de AC è codificada por multiplos segmentos genicos da regiao V presentes na linhagem germinal

+

Amplo repertorio de linfocitos B Ag-especificos

Origem da especificidade

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Antigenos & epitopos

AC/BCR reconhecem - proteinas,

polissacarideos, acidos nucleicos

- Epitopo linear ou

conformacional

- Afinidade ≠

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Linfocitos T

CD4+ (helper)

TCR reconhece peptideos derivados de Ag processados em celulas

apresentadoras de Ag (APC) e apresentados no contexto do MHC-II (12-16 AA)

ANTICORPOS

TCR reconhece - indiretamente

- Peptideos no MHC - Epitopo linear

Reconhecimento nos Linfocitos T

CD8+ (citotoxicos)

TCR reconhece peptideos derivados de Ag processados nas celulas e

apresentados no contexto do MHC-I (8-10 AA)

MHC/peptideo

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TCR (linfocitos T)

TM

V

carboidrato

costante

ü Cadeia α e Cadeia ß

ü Regiao variavel=Sitio de ligaçao de Ag (unico) ü 3 CDRscada cadeia

ü Cada linfocito T possui apenas um TCR com uma especificidade de reconhecimento MHC/Ag

V=Interaçao com Ag

Heterodimero de superficie

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Recombinaçao somatica do TCR

Cadeia 𝝰

Cadeia ß

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TCR (linfocitos T)

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TCR (linfocitos T)

NFAT NF-kB AP-1 Sobrevivencia do LT Ativaçao imunologica TCR

CD3

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MHC/TCR

8-10 AA

13-18 AA

MHC-I

MHC-II

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Constituido por 3 CDRs em VH 3 CDRs em VL

Macromoleculas (proteinas, lipideos, polisacarideos) e pequenos quimicos Lineare e determinantes conformacionais de varias macromoleculas e quimicos Kd=10-7-10-11 M

Afinidade aumenta

durante a resposta imune

Constituido por 3 CDRs em Va 3 CDRs em Vß

Complexos peptideo-MHC

Determinantes lineares de

peptideos; apenas 2 ou 3 AA do peptideos ligam o MHC

Kd=10-5-10-7 M Sitio de ligaçao

do Ag

Natureza do Ag reconhecido

Natureza do epitopo reconhecido Afinidade de

ligaçao

BCR TCR

Receptores de linfocitos

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Dano tecidual (esteril)

DAMPs Infecçao

Patogeno

PAMPs

Dano tecidual DAMPs

Receptores de reconhecimento de Ag:

AC/BCR e TCR

Sistema imune adaptativo

Reconhecimento altamente especifico de antigenos/epitopos 1 celula = 1 especificidade

Afinidade ao antigeno pode ser “melhorada” durante a resposta

Reconhecimento

Ag

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Imagem

Referências

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